ENERGIE
Im Sachbuch ENERGIE werden physikalische, technische, chemische, biologische und wirtschaftliche Zusammenhänge am Beispiel der Themenfelder "Energie", "Energiesparen" und " Wirtschafts- und weltpolitische Entwicklungen" sowie "Klima" in besonders klarer Form dargestellt. Lebensmittel und technische Energieträger bilden gemeinsam die Grundlage des Lebens und ermöglichen unseren Lebensstandard. In verständlicher und abwechslungsreicher Weise wird die moderne Welt der Energie erklärt: Der physikalische Energiebegriff, die Brennstoffe, Treibstoffe, Bio-Energieträger und die Nahrungsmittel. Wie hoch ist unser persönlicher Energiebedarf im Alltag, im Beruf und im Verkehr? Welche natürlichen und technischen Ressourcen und Systeme stehen zur Verfügung, um den deutschen und den globalen Energiebedarf zu decken? Biologische, chemische, physikalische, technische und wirtschaftliche Zusammenhänge werden erläutert – klar und anschaulich, korrekt und nachvollziehbar. (228 Seiten, 18,5 x 22,5 cm, 4-farbig; ISBN 978-3-942658-09-6)
Im Sachbuch ENERGIE werden physikalische, technische, chemische, biologische und wirtschaftliche Zusammenhänge am Beispiel der Themenfelder "Energie", "Energiesparen" und " Wirtschafts- und weltpolitische Entwicklungen" sowie "Klima" in besonders klarer Form dargestellt. Lebensmittel und technische Energieträger bilden gemeinsam die Grundlage des Lebens und ermöglichen unseren Lebensstandard. In verständlicher und abwechslungsreicher Weise wird die moderne Welt der Energie erklärt: Der physikalische Energiebegriff, die Brennstoffe, Treibstoffe, Bio-Energieträger und die Nahrungsmittel. Wie hoch ist unser persönlicher Energiebedarf im Alltag, im Beruf und im Verkehr? Welche natürlichen und technischen Ressourcen und Systeme stehen zur Verfügung, um den deutschen und den globalen Energiebedarf zu decken? Biologische, chemische, physikalische, technische und wirtschaftliche Zusammenhänge werden erläutert – klar und anschaulich, korrekt und nachvollziehbar. (228 Seiten, 18,5 x 22,5 cm, 4-farbig; ISBN 978-3-942658-09-6)
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Christoph Buchal
ENERGIE
Natur
Mensch
Technik
Wir alle benötigen täglich
sehr viel Energie.
? ?
Wie viel ?
Wofür ?
Wie wird dadurch das Klima beeinflusst ?
Woher nehmen wir diese Energie ?
Wie lange reichen unsere Vorräte noch ?
Christoph Buchal
ENERGIE
Natur
Mensch
Technik
Diese Zusammenhänge
müssen wir verstehen, um
klug handeln zu können.
4. aktualisierte und überarbeitete
Auflage 2017
Herausgeber
Forschungszentrum Jülich GmbH
in der Helmholtz-Gemeinschaft
(www.fz-juelich.de)
Konzept, Texte und Redaktion
Prof. Dr. Christoph Buchal
Peter-Grünberg-Institut PGI-9
Forschungszentrum Jülich GmbH
52425 Jülich
E-Mail: c.buchal@fz-juelich.de
REKLIM
Prof. Dr. Peter Lemke
Dr. Klaus Grosfeld
Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum
für Polar- und Meeresforschung
27570 Bremerhaven
Design, digitale Realisation,
Illustration und Produktion
MIC GmbH, 50672 Köln
Tel. 0221925950-0
Bestellungen
MIC GmbH, 50672 Köln
www.mic-net.de, www.mint-shop24.de
info@mic-net.de
Druck und Verarbeitung
Mohn Media
Mohndruck GmbH, Gütersloh
1. Auflage: 2007, 2. Auflage: 2008,
3. Auflage: 2011, 4. Auflage: 2017
ISBN 978-3-942658-09-6
Mit Unterstützung durch den
Arbeitgeberverband Gesamtmetall – think Ing.
(www.gesamtmetall.de, www.think-ing.de)
Herstellung und Druck dieses Werkes wurden durch
die Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung finanziert.
Die Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung ist eine
Stiftung des bürgerlichen Rechts zur Förderung
von Forschung und Ausbildung auf dem Gebiet der
Naturwissenschaften, insbesondere der Physik. Sie
unterstützt die naturwissenschaftliche Bildung im
Bereich der Schulen, wozu wesentlich auch das
Wissen um den bewussten und verantwortungsvollen
Umgang mit Rohstoffen und Energie gehört. Die
Stiftung hat ihren Sitz in Hanau, ihre Internetadresse
lautet www.we-heraeus-stiftung.de.
Aus dem Vorwort zur 1. Auflage 2007
Liebe Leser,
nur durch den Umsatz von Energie können wir unsere Körperfunktionen aufrecht erhalten, denken,
Arbeit verrichten, Maschinen betreiben oder Wärme erzeugen.
Deshalb sind die Fragen nach der Deckung unseres persön lichen Energiebedarfs und nach der
Situation der Energieversorgung und der Weltenergievorräte so wichtig – sie spielen eine entscheidende
Rolle für unsere gegenwärtige und zukünftige Lebensqualität. Zusätzlich haben die heißen
Diskussonen um eine drohende „Klimakatastrophe“ das allgemeine Bewusstsein für die Problematik
unseres Energiebedarfs geweckt und geschärft.
Woher kommt unsere Energie, wieviel benötigen wir und wie lange reichen die Vorräte noch?
Welche Energieträger stehen uns neben Kohle, Uran, Gas und Öl zur Verfügung und wie leistungsfähig
sind die alternativen Energiequellen?
Wenn das Erdöl zur Neige geht, ist dann Biosprit eine Lösung – oder wird deshalb ein noch größerer
Teil der ständig wachsenden Weltbevölkerung Hunger leiden müssen? Noch ist Öl unser wichtigster
Energieträger, aber wer heute zur Schule geht, wird mit Sicherheit ständig steigende Energiekosten
und mit hoher Wahrscheinlichkeit auch Ölpreiskrisen erleben, weil die Nachfrage nach Öl weiter
wächst und die Vorräte schrumpfen.
Können wir die Emissionen aus der Öl-, Gas- und Kohleverbrennung schnell stoppen?
Wie beeinflussen wir damit das Klima – was ist der natür liche Treibhauseffekt und was sind die
Beiträge der Menschen?
In diesem Buch sind eine Menge interessanter und wichtiger Fakten zu diesen Fragestellungen
zusammengetragen. Die zugehörigen Berechnungen und Checks sind leicht nachvollziehbar und
öffnen die Augen für die entscheidenden Größenordnungen. Sie bieten damit eine zuverlässige
Wissensbasis auf neuestem Stand, die gute Argumente liefert gegen unnötige Ängste, aber auch
gegen Wunschdenken und unhaltbare Versprechungen.
Wer dieses Buch sorgfältig liest, wird darin viele ganz unterschiedliche Chancen erkennen – vieleicht
auch für seine berufliche Zukunft, denn der unabweisbare Bedarf an Energie kann nur noch durch
den Einsatz einer großen Vielfalt von „Energiesystemen“ gedeckt werden. Intensive Forschung für
neue Technologien, aber auch die stetige Verbesserung bestehender Techniken und alltäglicher
Verfahren bietet ein ideales Berufsfeld für technisch und natur wissenschaftlich interessierte junge
Menschen.
Bilder
Arbeitgeberverband
Gesamtmetall – think Ing.: S. 190-201
Austrian Airlines AG: S. 27
AWI – Alfred Wegener Institut für Polar- und
Meeresforschung: S. 172-182
Prof. Dr. G. Bohrmann, Universität Bremen:
S. 132-135
CBS Corporation: S. 83
Deutsche Bahn AG: S. 27, 56
DeWind GmbH: S. 22, 26, 27, 103, 158, 159
DLR – Deutsches Zentrum für Luft- und
Raumfahrt: S. 124, 141, 149, 188
e-on AG: S. 22, 26, 27, 74, 75
Forschungsverbund Berlin e. V.: S. 19
Forschungsverbund Sonnenenergie e. V.:
S. 115, 123
Forschungszentrum Karlsruhe GmbH:
S. 116, 151-153
Forschungszentrum Jülich GmbH:
S. 93, 141, 146, 189
Fotolia: S. 6-13, 45, 48, 49, 80, 81, 100, 101,
104-106, 108-113, 136, 137, 149, 159, 161,
170, 171
Gerolsteiner Brunnen: S. 26, 46
Google Incorporation: S. 83
The Greenwich Workshop: S. 20
Ian Giammanco: S. 85
ITER – Internationaler thermonuklearer
Experimentalreaktor: S. 157
Lufthansa AG: S. 59
Nasa – National Aeronautics and Space
Administration: S. 10, 14, 15, 17, 18, 19, 22,
26, 27, 86
NOAA – National Oceanic and Atmospheric
Administration: S. 85, 86
Norfolk Line GmbH: S. 27
Parker Lab, The: S. 11, 40, 41
RWE AG: S. 24, 25, 70, 71
SeeBa Energiesysteme GmbH: 159, 161
Shell AG: S. 26, 27, 103, 149
Siemens AG: S. 140
TOTAL Deutschland GmbH: S. 202
Universität Münster: S. 20
Vattenfall Europe AG: S. 26, 27, 74, 75, 139
Verbraucherzentrale NRW: S. 203
VRD Stiftung: S. 183-187
Weberhaus GmbH & Co. KG: S. 54
alle Übrigen: MIC GmbH
Wir wünschen allen Lesern viel Freude, Einsichten und Erfolgserlebnisse mit diesem abwechslungsreichen
Buch über ein hochaktuelles Thema, das unser aller Zukunft ganz entscheidend prägen wird.
Prof. Dr. Dieter Röß
Vorsitzender des Vorstands,
Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung, Hanau
Prof. Dr. Eberhard Umbach
Vorsitzender des Vorstands,
Forschungszentrums Karlsruhe GmbH
Prof. Dr. Achim Bachem
Vorsitzender des Vorstands,
Forschungszentrums Jülich GmbH
Prof. Dr. Johann-Dietrich Wörner
Vorsitzender des Vorstands,
Deutsches Zentrum für Luft- und
Raumfahrt e. V., Köln
Inhalt
Eine kleine Einleitung. .............................8
Energie und Umwelt ..............................80
Ein Gewitter zieht auf ...............................82
Die globalen Energieströme ..........................84
4
Die Pumpe mit Salzantrieb ...........................88
Der Treibhauseffekt ................................90
1
Von der Hexenküche „Urknall“ bis in unsere
Gegenwart ........................................14
Hexenküche Urknall. ................................16
Die Entwicklung bis zur Gegenwart ....................18
Wie lange leuchtet die Sonne noch für uns?. .............22
Ein Blick zurück ...................................94
Kommt die Klimakatastrophe? ........................97
Energie und Zukunft .............................100
Energie kann viele Probleme lösen ....................102
Die Bedeutung der Elektrizität .......................104
5
Energieformen und -systeme .........................26
Blackout ........................................107
Die Eisernen Regeln ................................31
Land, Stadt, Megastadt .............................108
Unsere Energiebilanz im Alltag ........................32
Die deutschen Stromerzeugungskosten ................114
Die großzügige Natur und die versteckten Kosten .........34
Ein vorsichtiger Blick in die Zukunft. ..................115
Die Bedeutung der Konzentration ......................35
Ein Besuch im Solarkraftwerk im Jahr 2030. . . . . . . . . . . . . 118
Die globale Perspektive – eine wichtige Grafik ...........37
Methan .........................................129
Methanhydrat – Fakten und Spekulationen .............131
2
Der Kohlenstoffkreislauf des Lebens .............40
Der Kohlenstoffkreislauf des Lebens. ...................42
Essen und Trinken. .................................46
Energietechnik ..................................136
Speicherkraftwerke. ...............................138
Gasturbinen- und Dampfkraftwerke (GuD) ..............140
6
3
Energie und Technik ..............................48
Mensch und Maschine. ..............................50
CO 2
– allgegenwärtig ................................51
CCS – CO 2
-Abscheidung und Speicherung ..............142
Wasserstoff, Brennstoffzelle .........................144
Sonnenenergie, Photovoltaik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
CO 2
-Bilanz der Brennstoffe ............................52
Biomasse. .......................................150
908 Millionen Tonnen CO 2
............................54
Geothermie ......................................152
Vorwärts – mit viel Energie ..........................56
Kernenergie, Kernfusion ............................154
Weltweit unterwegs: Flugzeuge, Zugvögel und Schiffe. .....58
Windkraftanlagen .................................158
Der lange Weg zur Endverwendung ....................63
Wärmekraftmaschinen ..............................67
Der Dieselmotor ...................................68
Wärme und Temperatur. .............................69
Energie, Klima und Berufe .......................170
Klimawandel (REKLIM-Verbund) ......................172
Best Practice Beispiele .............................183
7
Die weltweiten Energiereserven .......................72
Anhang: Tabellen und Kennzahlen. ....................204
13306 Petajoule. ...................................73
Stichwortverzeichnis. ..............................218
Zeit zum Nachdenken ...............................74
Literaturverzeichnis ...............................222
EINE KLEINE
EINLEITUNG
10 11
Eine kleine Einleitung
Warum dieses Buch lesen?
Weil Energie wichtig ist und weil mit ihrer Hilfe
viele Zusammenhänge verstanden werden
können.
Energie ist ein abstrakter, bisweilen geheimnisvoller
Begriff, der von vielen Menschen
auch dann benutzt wird, wenn sie Tatkraft oder
Motivation meinen. Darüber wollen wir nicht
sprechen. Wir betrachten das physikalische
Konzept der Energie. Es ist klar, eindeutig und
überaus machtvoll. Die physikalischen Gesetze
der Energie gelten überall und ohne jede Ausnahme.
Nach allem, was wir wissen, haben sie
ewigen Bestand und kontrollieren kompromisslos
jeden Vorgang im Universum, vom Urknall
bis in die ferne Zukunft. Deshalb bilden sie einen
Schlüssel für das Verständnis von Naturwissenschaft
und Technik. Wir finden sie auch in der
Welt des Lebendigen, in unserem Alltag und in
der Wirtschaft. Und obwohl sie die ganze Welt
beherrschen, sind sie nicht besonders schwer
zu verstehen. Das kannst Du in diesem Buch
herausfinden.
Beginnen wir mit einem besonders einfachen
Vergleich: Geld treibt bekanntlich die Welt der
Wirtschaft an, Energie könnte man als den
Treibstoff für alle Veränderungen in der Natur
bezeichnen. Geld nimmt viele Formen an, zum
Beispiel Euros, Dollars, Franken, Schecks oder
Goldstücke. Auch Energie kann sich wandeln
und die Gestalt verändern. Wir werden die verschiedenen
Formen der Energie kennen lernen
und die Geheimnisse der Energieumwandlungen
zu enträtseln versuchen. Der legendäre Dagobert
Duck freute sich über seinen gefüllten Geldspeicher,
so wie sich ein Autofahrer über einen
vollen Tank als Energiespeicher freuen kann.
Und wenn der Autofahrer unterwegs ist, dann
verwandelt der Motor die im Benzin gespeicherte
Energie in Bewegungsenergie und Wärme.
Klingt einfach, obwohl die Details natürlich
kompliziert sein können.
Eine wichtige Warnung muss ich direkt am Anfang
noch los werden:
Wer beim Konto versehentlich das Komma nach
links verschiebt, verwandelt Euros zu Cents und
geht pleite. Schiebt er das Komma auf seinem
Konto einfach um zwei Stellen nach rechts, wird
er zum Angeber, der aus Zehnern plötzlich Tausender
macht. Mit solchen Schummlern oder mit
zahlenblinden Träumern kann niemand ehrlich
über Energie diskutieren. Wenn bei Energiefragen
einfach bei Zahlenwerten und vor allem bei
der Position des Kommas gemogelt wird, dann
geht’s furchtbar schief. In Wissenschaft und
Technik, aber auch in der Wirtschaft entscheiden
die Zahlenwerte und vor allem die korrekten
Größenordnungen über Erfolg oder Fehlschlag.
Ein Taler ist schön, aber mit 1 000 Talern kann
man entscheidend mehr bewirken.
Nun machen es die Zahlen manchmal etwas
mühevoller, einen Text zu lesen, aber ich kann
Dich beruhigen: Alle Berechnungen in diesem
Buch habe ich nur mit einem einfachen Taschenrechner
gemacht. Das war keine Hexerei
und jeder kann das leicht nachprüfen. Wenn
Du Dich damit anfangs schwer tust, kannst Du
die Kapitel zuerst inhaltlich durchgehen, um die
Botschaften zu erkennen. Später kannst Du die
Aussagen immer noch anhand der Zahlenbeispiele
und Checks überprüfen.
Was findest Du in den Kapiteln?
1
Bereits im ersten Kapitel geht es hoch her. Wir
schauen uns an, wie sich das Universum entwickelt
hat. Ich komme mir angesichts der unendlich
langen Zeiten und des Wunders unseres
Lebens hier und heute immer ganz klein und
unbedeutend vor, zugleich aber auch privilegiert,
weil ich kein römischer Sklave geworden bin,
und auch kein ausgestorbener Saurier. Zugleich
staune ich immer wieder, was man inzwischen
alles über die fernste Vergangenheit, die Entstehung
der Elemente und der Sterne, über unsere
Erde sowie über die Energieversorgung in der
Sonne herausgefunden hat.
Das Bilderrätsel über die verschiedenen Energieformen
auf Seite 26 ist leicht zu lösen und soll
uns thematisch aufwärmen, denn die Eisernen
Regeln der Thermodynamik auf S. 31 sind schon
etwas anspruchsvoller. Sie sind unerbittlich und
lassen keinerlei Ausnahmen zu. Trotz vieler genialer
Tricks sind alle Erfinder, die ein „Perpetuum
Mobile“ erschaffen wollten, gnadenlos gescheitert.
Wenn man die beiden Hauptsätze auf unser
Beispiel vom Geld übertragen möchte, könnte
man sagen: „Von Nichts kommt Nichts“ sowie
„Beim Umwechseln zwischen unterschiedlichen
Währungen geht immer etwas vom Geldwert
verloren (wegen der Umtausch-Gebühren)“. So
könnte man sich Wirkungsgrade und Reibungsverluste
vielleicht veranschaulichen.
Auf Seite 32 wird Dir klar, dass Dein persönlicher
Grundumsatz in etwa dem Umsatz einer
Kerzenflamme entspricht – Dein sprichwörtliches
Lebenslicht brennt mit ca. 100 Watt. Die Energie,
die bei einer Kerze im Wachs (= Fett) steckt,
verbrennt Dein Körper an Lebensmitteln (= Fett,
Stärke, Zucker). Im Anschluss lernen wir einige
Zahlen über den allgemeinen Strom-, Kraftstoffund
Wärmebedarf kennen. Auf den nächsten
Seiten erfährst Du, dass der technische Wert
und der Preis von Energie entscheidend davon
abhängt, ob die Energie kompakt und gespeichert
vorliegt oder ob sie weit verteilt und
verstreut vorliegt und zuerst mühevoll eingesammelt
werden muss.
Damit bist Du bereits fit genug, um die Situation
auf der ganzen Welt zu betrachten. Mehr als
alles andere wird die Zunahme der Weltbevölkerung
und deren technische Entwicklung die
Zukunft des Energiebedarfs bestimmen. Hinter
diesen Graphiken und den Zahlen verstecken
sich Vergangenheit und Gegenwart sowie wahrscheinlich
auch die Zukunft der Menschheit.
Deshalb lohnt es sich sehr, diese Seiten sorgfältig
zu studieren.
2
Das zweite Kapitel enthält einige grundlegende
Fakten, die einfach jeder kennen muss. Es zeigt
Dir die wichtigste chemische Reaktion für das
Leben auf der Erde – die Photosynthese-Reaktion.
Sie produziert die Energieträger Zucker und
Stärke. Sie allein ist die Basis für all unsere
Lebensmittel, denn auch die Tiere müssen
zuerst fressen, bevor sie Milch, Eier und Fleisch
liefern können. Unser Energiebedarf bei Arbeit
und Sport wird anschließend analysiert. Ich
selbst schaue mir die Zahlen in diesem Kapitel
immer wieder an, wenn ich auf der Waage stehe
und über meine Essgewohnheiten nachdenke.
3
Das umfangreiche dritte Kapitel steigt ein in
die Welt der Technik. Es dreht sich um Treibstoffe
und Brennstoffe sowie um Fahrzeuge,
Schiffe, Flugzeuge, Kraftwerke, Motoren und
Maschinen. Die Texte sind alle leicht zu verstehen,
auch wenn sie mit Zahlen gespickt sind.
Im ersten Durchgang kannst Du Dich auf die
Zusammenhänge konzentrieren. So erhältst Du
eine gute Wissensbasis und einen Überblick.
12 13
Später helfen Dir die vielen Zahlen zu einem
tieferen Verständnis. Ich bin sicher, dass Du
viele überraschende Einsichten erhältst. Nicht
alles konnte ich in diesem Buch unterbringen.
Deshalb gibt es inzwischen zu den technischen
Fragen zwei ergänzende Bücher. Über die vielen
Facetten und Details der Stromerzeugung und
der Energiewende kannst Du Dich genauer
informieren, wenn Du das Buch STROM zu Rate
ziehst (Ref.4). Das Buch MOBILITÄT erklärt die
allgemeinen Grundlagen des Transports, der
Fahrzeuge, der Schiffe und Flugzeuge. Dazu
zählen auch die modernen Hybridantriebe, die
Elektroautos und ihre Akkus sowie die Brennstoffzellenfahrzeuge
sowie der Welthandel mit
der weltweiten Vernetzung (Ref.5).
Weil ausnahmslos alle Lebensmittel und fast alle
Brennstoffe einen hohen Anteil an Kohlenstoff
enthalten, werden bei ihrer Nutzung entsprechende
Mengen an CO 2
frei. Das schauen
wir uns für die unterschiedlichen Brennstoffe
genauer an, denn die Konzentration von CO 2
in
der Luft ist ein wichtiger Faktor für den Wärmehaushalt
der Atmosphäre. Er bestimmt den
Treibhauseffekt und das Klima. Weil die Winde
die Luft weltweit durchmischen, betrachten wir
auf Seite 53 direkt auf die weltweite Nutzung von
Kohle, Öl, Gas und den anderen Energieformen.
Es wird sich später auf Seite 73 zeigen, dass die
deutsche Energiestatistik der weltweiten Situation
ziemlich ähnlich ist. Die unanschaulichen
Zahlen kann man wunderbar verdeutlichen,
wenn man die Statistiken auf Einzelpersonen
herunter rechnet. Dann kannst Du vergleichen,
wie Deine eigene Situation aussieht und was den
Menschen in anderen Ländern zur Verfügung
steht. Auf Seite 72 kannst Du auch erkennen,
wie lange die weltweiten Reserven für Kohle, Öl
und Erdgas noch reichen.
Insgesamt bietet das dritte Kapitel mächtig viele
Fakten und Zahlen. Deshalb machen wir auf
Seite 74 eine kleine Pause und denken in Ruhe
nach über all das, was uns wichtig sein sollte.
So eine Zwischenbilanz soll Dir helfen, die Fakten
richtig einzuordnen.
4 5
Das vierte Kapitel betrachtet die großen Energieströme
auf der Erde. Sie sind für das Klima
verantwortlich. Winde und Meeresströmungen
verteilen die Energie, die von der Sonne auf die
Erdoberfläche eingestrahlt wird. Wenn dabei
Wasser verdampft, entsteht zuerst ein unsichtbares
Gas. Dieses Gas heißt Wasserdampf und
bildet einen unsichtbaren Energiespeicher in
der Luft. Wenn das Gas zu Tröpfchen kondensiert,
entstehen Wolken und Wärme wird frei.
So wird das Wettergeschehen entscheidend
beeinflusst. Der unsichtbare Wasserdampf ist
obendrein ein wirksames Treibhausgas, das
dafür sorgt, dass ein kräftiger Treibhauseffekt zu
angenehmen Temperaturen auf der Erde führt.
Er fängt Teile der infraroten Wärmeabstrahlung
von der Erdoberfläche ab, bevor sie in den
kalten Weltraum verschwindet und strahlt diese
Wärme zurück auf die Erde. In geringerem Maße
wird der Treibhauseffekt auch durch das CO 2
in der Luft bewirkt. Weil das CO 2
viele Jahrzehnte
lang in der Atmosphäre verbleibt und
nicht wie der Wasserdampf schon in wenigen
Tagen wieder ausregnet, ist der CO 2
-Beitrag
von anhaltender Bedeutung für das Klima. Auf
diese Weise kommt die Verbrennung von Kohle,
Öl und Erdgas ins Spiel. Das vierte Kapitel kann
Dir nur eine erste Einführung in den gekoppelten
Energiehaushalt von Atmosphäre und Ozeanen
bieten. Die Klimageschichte der Erde und die
Fakten zur gegenwärtigen Klimadiskussion sind
so vielseitig und aufregend, dass ich zum besseren
Verständnis das Sachbuch KLIMA zusammengestellt
habe (Ref.2). Es wurde im Jahr 2016
in der dritten Auflage mit aktualisierten Texten
und Daten neu herausgegeben.
Wenn Du bis zum 5.Kapitel, Energie und
Zukunft, vorgedrungen bist, hast Du schon eine
Menge gelernt.
Auf Seite 104 habe ich noch einen kleinen
Aufsatz über die Bedeutung der Elektrizität
eingefügt. Falls Du je mit Technikfeinden diskutieren
musst, könntest Du mit diesem Text eine
heilsame Lektion erteilen.
Sehr nachdenklich werde ich, wenn ich über die
ausreichende zukünftige Ernährung der ganzen
Menschheit mit wertvollen pflanzlichen Lebensmitteln
und obendrein mit viel Protein in Form
von Fleisch, Eiern und Milch sprechen muss. Einiges
zu dem Thema war schon auf Seite 79 eingeflossen.
In dem Text über das Wachstum der
Städte zu Megacities auf Seite 108 wird dieses
Problem noch einmal aufgegriffen. Während der
Verlust von gutem Ackerland durch Straßen und
Bebauung auch hier in Deutschland unübersehbar
ist, findet sich das Phänomen der massiven
Landflucht in die Ballungszentren und Megacities
vorwiegend in Asien, Südamerika und Afrika.
Weil dort ein Großteil der Menschheit lebt, ist die
Entwicklung ihrer Lebensbedingungen für das
Schicksal der Erde besonders bedeutsam.
6
Im folgenden gilt es, unser Wissen zu vertiefen,
um die Diskussionen über die Fortentwicklung
der Energietechnik und die Energiewende
besser zu verstehen. Vor allem die Zukunft der
Stromerzeugung wird an einigen Beispielen
erläutert. Dabei liegt es mir sehr am Herzen, auf
dem Boden der Tatsachen zu bleiben. Auf noch
unentdeckte verborgene Energiequellen, rein
spekulative Technik und phantastische Science
Fiction verzichten wir, aber auf Seite 118 habe
ich es gewagt, eine anschauliche Zeitreise in
das Jahr 2030 zu machen. Wer weiß schon, was
sich in den kommenden Jahrzehnten tatsächlich
verwirklichen lässt? Die Photovoltaik und
die Windkraft haben inzwischen so gewaltige
Fortschritte gemacht, dass die Stromerzeugung
durch Thermo-Solarkraftwerke vergleichsweise
an Attraktivität einbüßt.
7
Im 7. Kapitel findet Ihr einige Gastbeiträge. Die
Darstellung des Alfred-Wegener-Instituts für
Polar- und Meeresforschung greift das Kapitel
4 aus der Sicht der Klimaforscher noch einmal
sorgfältig auf. Gegenwärtig wird dort die
Beeinflussung des Klimas durch die von den
Menschen verursachten Emissionen und der
regionale Klimawandel (Projekt REKLIM) intensiv
untersucht. Über die erwünschten Maßnahmen
zur Reduzierung der Emissionen und über die
Minderung der Folgen wird überall auf der Welt
heftig gestritten (vgl. Ref. 20). Der berechtigte
Wunsch nach einem wesentlich besserem
Umwelt- und Klimaschutz einerseits und die
globale Wirklichkeit andererseits liegen noch
sehr weit auseinander. Wer die Fakten von
Energiebedarf und Energieversorgung sorgfältig
studiert hat, wird erkennen, dass ein globaler,
schneller und weitgehender Verzicht auf die
fossilen Energieträger und obendrein auch noch
auf die Kernenergie zwar leicht zu fordern, aber
überaus schwer zu realisieren ist. Wenn ich
alle aktuellen Bücher zu diesem Thema zitieren
wollte, würde das Literaturverzeichnis viele
hundert Titel umfassen.
Den letzten Check auf Seite 163 mag ich besonders
gern. Wenn Du den gelöst hast und auch
die Berechnungen auf Seite 226 nachvollziehen
kannst, dann hast Du viel erreicht und ich gratuliere
Dir dazu.